Ondas acústicas permiten diagnosticar enfermedades hematológicas

Se ha desarrollado un método que permite cuantificar con rapidez las variaciones en la morfología individual de eritrocitos (glóbulos rojos) usando luz y sonido.

Cuando es irradiado con un pulso de láser, un glóbulo rojo absorbe la energía óptica y emite una onda de presión ultrasónica, llamada onda fotoacústica, la cual presenta propiedades características que pueden ser utilizadas para determinar el tamaño del eritrocito.

Biofísicos de la Universidad de Ryerson (Toronto, ON, Canadá) utilizaron un microscopio fotoacústico especial que detecta el sonido. Ellos lograron diferenciar, con alto grado de confianza las células rojas de la sangre sanas de los glóbulos rojos con forma irregular, utilizando una muestra muy pequeña. Debido a que cada medición toma sólo fracciones de segundo, el método podría, con el tiempo, ser incorporado a un dispositivo automatizado para la caracterización rápida de las células rojas de la sangre en una sola gota de muestra, obtenida en la clínica.

Todas las mediciones se realizaron con un microscopio fotoacústico desarrollado por Kibero (Saarbrücken, Alemania). Este es un microscopio óptico invertido Olympus IX81 (Tokio, Japón) equipado con un transductor colocado encima de la platina. Las desviaciones de la forma bicóncava regular de un glóbulo rojo son un indicador significativo de las enfermedades relacionadas con la sangre, bien sean el resultado de anormalidades genéticas, de agentes infecciosos o simplemente de un desequilibrio químico.

A modo de ejemplo, las células rojas de la sangre de los pacientes de malaria están hinchadas de forma anormal, mientras que las de los pacientes con anemia drepanocítica o drepanocitosis presentan una forma de hoz rígida. Los científicos utilizaron un único transductor de gran ancho de banda sensible a frecuencias entre 100 MHz y 500 MHz para diferenciar los glóbulos rojos sanos de los glóbulos rojos de forma anormal, como equinocitos, esferocitos y glóbulos rojos hinchados, con alto grado de confianza y usando muestras de sólo 21 eritrocitos.

Los autores llegaron a la conclusión de que los métodos espectrales fotoacústicos son un primer paso hacia un proceso automatizado para la detección de anomalías de los glóbulos rojos a través de la identificación morfológica con buena sensibilidad. Con un poco de refinamiento, estos métodos podrían ser utilizados con el tiempo en un contexto clínico para ayudar a diagnosticar la patología de los RBC con sólo una gota de sangre. Michael Kolios, PhD, autor principal del estudio, dijo: “Tenemos la intención de hacer dispositivos especializados que permitan la detección de los eritrocitos individuales y analizar las señales fotoacústicas que ellas producen para tener un diagnóstico rápido de las patologías de las células rojas de la sangre”. El estudio se publicó el 2 de julio de 2013 en la revista Biophysical Journal.

Enlaces relacionados:

Ryerson University

Kibero

Olympus